“龙门吊”是港口、货场中常见的起重设备,其滑轮组部分如图所示.现用此装置将地面上一个重为3×104N,与地面的接触面积为1.2m2,的重物匀速吊到3m的高处,滑轮组钢

发布时间:2020-07-29 02:26:15

“龙门吊”是港口、货场中常见的起重设备,其滑轮组部分如图所示.现用此装置将地面上一个重为3×104N,与地面的接触面积为1.2m2,的重物匀速吊到3m的高处,滑轮组钢索自由端的拉力为1×104N.请解答以下问题:
(1)重物被吊起前对地面的压强是多大?
(2)提升重物过程中滑轮组的机械效率是多少?
(3)若再用此装置提升2×104N的重物时,它的机械效率将________(选填“变大”、“变小”或“不变”).

网友回答

解:(1)重物对地面的压力:
F=G=3×104N,
重物对地面的压强:
p===2.5×104Pa;
(2)提起重物做的有用功:
W有用=GH=3×104N×3m=9×104J,
由图可知,s=4h=4×3m=12m,
提起物体所做的总功:
W总=Fs=1×104N×12m=1.2×105J,
滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=75%.
(3)若再用此装置提升2×104N的重物时,提升的物重变小,有用功变小,而额外功近似不变,由公式η=知:机械效率变小.
答:(1)重物被吊起前对地面的压强是2.5×104Pa;
(2)提升重物过程中滑轮组的机械效率是75%;
(3)若再用此装置提升2×104N的重物时,它的机械效率将变小.解析分析:(1)重物放在地面上,地面受到的压力等于重物重,又知道受力面积,根据压强公式求重物对地面的压强;(2)由机械的结构看出,用了两个动滑轮,承担货物重的绳子股数n=4,s=4h;知道重物重和提升的高度,利用W有=Gh求提起货物所做的有用功;利用s=4h求出钢索自由端移动的距离,又知道拉力大小,利用W总=Fs求总功;再利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率.(3)提高滑轮组机械效率的方法,一是加润滑油,减少额外功,二是增大提升物体重,据此分析.点评:本题考查了学生对液体压强公式、有用功和总功、机械效率公式的了解与掌握,涉及到改变滑轮组机械效率的方法,知识点多、综合性强,属于难题.
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